本发明专利技术提出一种蓝光激发的荧光粉，所述荧光粉是由一种稀土元素Ｃｅ和过渡族金属元素Ｍｎ共掺的钪硅酸盐，具有以下化学式：Ｃａ３（１－ｘ）Ｓｃ２（１－ｙ）Ｓｉ３Ｏ１２：３ｘＣｅ３＋，２ｙＭｎ２＋，其中，ｘ、ｙ为摩尔分数，０．０００１≤ｘ≤０．１，０．００１≤ｙ≤０．５。该荧光粉在４５０ｎｍ激发下，发射出波长范围在４６０～６２０ｎｍ的黄绿光和波长范围在６５０～７５０ｎｍ的红光。该荧光粉激发波长宽，发射波长范围广且强度高，化学性能稳定，并且可以通过调节Ｃｅ和Ｍｎ的比例，使其发光颜色由绿色过渡到黄色。由于该荧光粉在６５０～７５０ｎｍ的红光区域有较强的发射，因此该荧光粉可以用于制作高亮度、低色温的暖白光ＬＥＤ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种荧光材料，特别涉及一种基于蓝光激发的发射光谱可调的白光 LED用荧光粉及其制备方法。
技术介绍
白光LED(Light Emitting Diode)具有无毒、寿命超长(10万小时)、高效节能、全 固态、抗震性及安全性好等诸多优点，可广泛用于各种照明设施上，是一种环保、节能的绿 色照明光源，因此被普遍认为是21世纪替代传统照明器件的新光源。目前，实现白光LED普遍采取的是在蓝色LED芯片上涂敷高效的可被蓝光激发而 发射黄光的荧光粉，其原理是蓝光LED激发荧光材料产生与蓝光互补的黄光，再利用透镜 原理将蓝光、黄光予以混合，使人眼产生白光的视觉。此种荧光粉主要是YAG钇铝石榴石， 其化学式为Y3Al5O12:Ce3+(美国专利5，998，925和欧洲专利862，794)。这种荧光粉制作的 白光LED具有很高的流明效率，但是由于发射光谱的红光成分较少而使其显色指数偏低， 色温偏高。这就降低了白光LED在低色温、暖白光照明领域的应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于蓝光激发的发射光谱可调的白光LED用荧光粉及 其制备方法，其发光强度高，激发波长宽，发射波长范围广，化学稳定性好。为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下本专利技术基于蓝光激发的白光LED用荧光粉，具有以下化学式Ca3a_x) Sc2(1_y) Si3O12:3xCe3+，2yMn2+，其中，x、y 为摩尔分数，0· 0001 彡 χ 彡 0. 1,0. 001 彡 y 彡 0. 5。本专利技术荧光粉是通过稀土元素Ce3+和过渡族金属元素Mn2+共掺，使该荧光粉在蓝 光激发下，利用Ce3+的绿光发射对Mn2+的黄光和红光发射的敏化作用，通过Ce3+离子向Mn2+ 离子的能量传递，实现Ce3+和Mn2+发光中心的共同有效发光。其发射波长可以通过调节Ce3+ 和Mn2+的比例，使该荧光粉可以在420 480nm的蓝光激发下，发射出波长范围在460 620nm的黄绿光和波长范围在650 750nm的红光。同时，该荧光粉可以由绿色荧光粉过渡 到黄色荧光粉。本专利技术基于蓝光激发的荧光粉的制备方法如下1)按化学剂量比称取钙、钪、硅、铈和锰的氧化物或碳酸盐，一起研磨混合均勻；2)将上述步骤得到的混合物料置入刚玉坩埚或钼坩埚中，放入高温炉中，在一氧 化碳或氢还原气氛条件下，在1200-1400°C加热3-5小时；3)将上述步骤得到的烧结体研磨后即得所述的荧光粉。本专利技术的有益效果是采用本专利技术方法合成的荧光粉可在420 480nm的蓝光激 发下发出波长范围在460 620nm的黄绿光和波长范围在650 750nm的红光；通过调节 Ce和Mn的比例，该荧光粉可以由绿色荧光粉过渡到黄色荧光粉；该荧光粉发光强度高，激 发波长宽、发射波长范围广、化学稳定性好；由于该荧光粉在650 750nm的红光区域有较强的发射，因此将此荧光粉和蓝色LED相结合，可以制备出高亮度低色温的暖白光LED ；本 专利技术合成荧光粉的方法简单、无污染、易于操作。附图说明图1为本专利技术实施例3中荧光粉的发射光谱(Xex = 450nm)示意图。图2为本专利技术实施例3中荧光粉的激发光谱(Xem = 560nm)示意图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步详细地描述实施例1制备Ca2 9997Sc1.998Si3012:0.0003Ce，0.002Mn(即当所述化学式中 χ = 0.0001，y = 0. 001时)荧光粉。按化学剂量比称取3. 002IgCaCO3,1. 3786gSc203，1. 8024gSi02，0. 0005gCe02, 0. 0023gMnC03,将称取的原料充分研磨混均勻后，置入高纯刚玉坩埚，放入高温炉中，在氢 气还原气氛条件下，在1350°C加热4小时，即得Ca2.9997SCl.998Si3012:0. 0003Ce,0. 002Mn荧光粉。实施例2制备Ca2 97Sc198Si3O12 = O. 03Ce，0. 02Mn (即当所述化学式中 χ = 0. 01，y = 0. 01 时)荧光粉。按化学剂量比称取2. 9724gCaC03,1. 36 6 2gSc203，1. 8024gSi02，0. 0516gCe02, 0. 0230gMnC03，将称取的原料充分研磨混均勻后，置入高纯刚玉坩埚，放入高温炉中，在氢 气还原气氛条件下，在1350°C加热4小时，即得Ca2.97ScL98Si3012:0· 03Ce，0. 02Mn荧光粉。实施例3制备Ca2 97Sc18Si3O12 = O. O3Ce, 0. 2Mn (即当所述化学式中 x = 0.01，y = 0.1 时)荧光粉。按化学剂量比称取2. 9724gCaC03,1. 24 20gSc203，1. 8024gSi02，0. 0516gCe02, 0. 2299gMnC03，将称取的原料充分研磨混均勻后，置入高纯刚玉坩埚，放入高温炉中，在氢 气还原气氛条件下，在1350°C加热4小时，即得Ca2.97ScL8Si3012:0· 03Ce，0. 2Mn荧光粉。实施例4制备Ca2 85Sc18Si3O12 = O. 15Ce，0.2Mn(即当所述化学式中 χ = 0. 05，y = 0. 1 时)荧光粉。按化学剂量比称取2. 8523gCaC03,1. 24 20gSc203，1. 8024gSi02，0. 2582gCe02, 0. 2299gMnC03，将称取的原料充分研磨混均勻后，置入高纯刚玉坩埚，放入高温炉中，在氢 气还原气氛条件下，在1350°C加热4小时，即得Ca2.85ScL8Si3012:0· 15Ce，0. 2Mn荧光粉。实施例5制备Ca2 85Sc15Si3O12 = O. 15Ce，0. 5Mn(即当所述化学式中 χ = 0. 05，y = 0. 25 时)荧光粉。按化学剂量比称取2. 8523gCaC03,1. 0 3 50gSc203，1. 8024gSi02，0. 2582gCe02, 0. 5748gMnC03，将称取的原料充分研磨混均勻后，置入高纯刚玉坩埚，放入高温炉中，在氢气还原气氛条件下，在1350°C加热4小时，即得Ca2.85ScL5Si3012:0· 15Ce，0. 5Mn荧光粉。实施例6制备Ca2.7ScLQSi3012:0· 3Ce，1. OMn (即当所述化学式中 χ = 0. 1，y = 0. 5 时)荧光 粉。按化学剂量比称取2. 7022gCaC03，0. 6900gSc203，1. 8024gSi02，0. 5164gCe02, 1. 1495gMnC03，将称取的原料充分研磨混均勻后，置入高纯刚玉坩埚，放入高温炉中，在氢 气还原气氛条件下，在1350°C加热4小时，即得Ca2.7ScL0Si3012:0. 3Ce，1. OMn荧光粉。权利要求一种基于蓝光激发的白光LED用荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学式为Ca3(1-x)Sc2(1-y)Si3O12:3xCe3+，2yMn2+，其中，x、y为摩尔分数，0.0001≤x≤0.1，0.001≤y≤0.5。2.如权利要求1所述的基于蓝光激发的白光LED用荧光粉，其特征在于，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于蓝光激发的白光ＬＥＤ用荧光粉，其特征在于，该荧光粉的化学式为：Ｃａ↓［３（１－ｘ）］Ｓｃ↓［２（１－ｙ）］Ｓｉ↓［３］Ｏ↓［１２］：３ｘＣｅ↑［３＋］，２ｙＭｎ↑［２＋］，其中，ｘ、ｙ为摩尔分数，０．０００１≤ｘ≤０．１，０．００１≤ｙ≤０．５。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张家骅，刘永福，张霞，郝振东，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：82[中国|长春]
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